Leo, madarasa ya roboti yanazidi kuwa maarufu. Kwa watoto wa shule, masomo kama haya husaidia kuunda na kukuza mawazo ya kina, kujifunza jinsi ya kukabiliana na mchakato wa kutatua matatizo ya viwango mbalimbali vya utata, na pia kupata ujuzi wa kazi ya pamoja.
Kizazi kipya
Elimu ya kisasa inahamia katika awamu mpya ya maendeleo yake. Waelimishaji wengi na wazazi wanatafuta fursa ya kupendeza watoto katika sayansi, kuingiza upendo wa kujifunza na kuwashtaki kwa hamu ya kuunda na kufikiria nje ya boksi. Njia za jadi za uwasilishaji wa nyenzo zimepoteza umuhimu wao kwa muda mrefu. Kizazi kipya si kama mababu zake. Wanataka kujifunza kwa njia ya uchangamfu, ya kuvutia na yenye mwingiliano. Kizazi hiki kinaelekezwa kwa urahisi katika teknolojia za kisasa. Watoto wanataka kukua kwa njia ambayo sio tu kwamba inaendana na kasi ya teknolojia zinazoendelea, lakini pia kushiriki moja kwa moja katika mchakato huu.
Wengi wao wanavutiwa na: “Roboti ni nini? Unaweza kujifunza wapi haya?”.
Elimu na roboti
Nidhamu hii ya kitaaluma inajumuisha vilemasomo kama vile muundo, upangaji programu, algorithmics, hisabati, fizikia na taaluma zingine zinazohusiana na uhandisi. Olympiad ya Dunia ya Robotiki (World Robotics Olympiad - WRO) hufanyika kila mwaka. Katika uwanja wa elimu, hili ni shindano kubwa la kuelewa vyema robotiki ni kwa wale wanaokutana na somo kama hilo kwa mara ya kwanza. Inatoa fursa ya kujaribu mkono wao kwa washiriki kutoka zaidi ya nchi 50. Takriban timu elfu 20 huja kwenye shindano hilo, ambalo ni pamoja na watoto wa miaka 7 hadi 18.
Lengo kuu la WRO: ukuzaji na umaarufu wa ubunifu wa kisayansi na kiteknolojia (ubunifu wa kisayansi na kiufundi) na robotiki miongoni mwa vijana na watoto. Olympiad kama hizo ni zana ya kisasa ya elimu ya karne ya 21.
Vipengele Vipya
Ili watoto waelewe vyema zaidi robotiki ni nini, shindano hili hutumia ujuzi wa kinadharia na vitendo unaopatikana darasani kama sehemu ya kazi ya klabu na mtaala wa shule kwa ajili ya masomo ya sayansi asilia na sayansi halisi. Shauku ya taaluma ya roboti hukua polepole na kuwa hamu ya kujifunza kwa undani zaidi kuhusu sayansi kama vile hisabati, fizikia, sayansi ya kompyuta na teknolojia.
WRO ni fursa ya kipekee kwa washiriki na waangalizi wake si tu kujifunza zaidi kuhusu robotiki ni nini, lakini pia kukuza ujuzi wa ubunifu na fikra makini ambazo ni muhimu sana katika karne ya 21.
Mafunzo
Nia ya taaluma ya elimu ya roboti inaongezeka kila siku. Msingi wa nyenzo unaendelea kuboresha na kuendeleza, mawazo mengi ambayo hadi hivi karibuni yalibakia ndoto ni leo ukweli. Utafiti wa somo "Misingi ya Robotiki" imewezekana kwa idadi kubwa ya watoto. Katika masomo, watoto hujifunza kutatua matatizo kwa kutumia rasilimali chache, kuchakata na kuingiza taarifa, na kuzitumia kwa njia ifaayo.
Watoto hujifunza kwa urahisi. Kizazi cha kisasa, kilicholelewa kwenye vifaa mbalimbali, kama sheria, hakina ugumu wa kusimamia nidhamu "Misingi ya Roboti", chini ya tamaa na tamaa ya ujuzi mpya.
Lazima ielezwe kuwa hata watu wazima ni wagumu zaidi kuwafundisha tena kuliko kufundisha akili safi lakini zenye kiu za watoto. Mwelekeo chanya ni umakini mkubwa kwa utangazaji wa robotiki kati ya vijana na serikali ya Urusi. Na hili linaeleweka, kwani kazi ya kuboresha elimu ya uhandisi na kuvutia wataalamu wachanga ni suala la ushindani wa serikali katika medani ya kimataifa.
Umuhimu wa somo
Leo, suala kuu la Wizara ya Elimu ni kuanzishwa kwa roboti za elimu katika mzunguko wa taaluma za shule. Inachukuliwa kuwa eneo muhimu la maendeleo. Katika masomo ya teknolojia, watoto wanapaswa kupata wazo la nyanja ya kisasa ya maendeleo ya teknolojia na muundo, ambayo inawapa fursa ya kubuni na kujijenga wenyewe. Sio lazima kwa wanafunzi wote kuwa wahandisi, lakini kila mtu anapaswa kuwa na fursa.
Kwa ujumla, masomo ya roboti ni mengi sanani ya kuvutia kwa watoto. Ni muhimu kwa kila mtu kuelewa hili - walimu na wazazi. Madarasa kama haya hutoa fursa ya kuona taaluma zingine kwa mtazamo tofauti, kuelewa maana ya masomo yao. Lakini ni maana, uelewa wa kwa nini hii ni muhimu, ambayo inaendesha akili za wavulana. Kutokuwepo kwake kunabatilisha juhudi zote za walimu na wazazi.
Jambo muhimu ni kwamba ufundishaji wa roboti sio mfadhaiko na unawavuta watoto kabisa. Huu sio tu ukuaji wa utu wa mwanafunzi, lakini pia fursa ya kuondoka mitaani, mazingira yasiyofaa, mchezo wa bure na matokeo ambayo yanajumuisha.
Asili
Jina lenyewe la robotiki linatokana na roboti zinazolingana za Kiingereza. Hii ni sayansi inayotumika ambayo inahusika na ukuzaji wa mifumo ya kiufundi ya kiotomatiki. Katika uzalishaji, ni mojawapo ya misingi mikuu ya kiufundi ya uimarishaji.
Sheria zote za robotiki, kama vile sayansi yenyewe, zinahusiana kwa karibu na vifaa vya elektroniki, umekanika, ufundi wa simu, mekatroniki, sayansi ya kompyuta, uhandisi wa redio, uhandisi wa umeme. Roboti yenyewe imegawanywa katika viwanda, ujenzi, matibabu, nafasi, kijeshi, chini ya maji, anga na kaya.
Dhana ya "roboti" ilitumiwa kwa mara ya kwanza katika hadithi zake na mwandishi wa hadithi za kisayansi Isaac Asimov. Ilikuwa mwaka wa 1941 (hadithi "Mwongo").
Neno lenyewe "roboti" lilianzishwa mwaka wa 1920 na waandishi wa Kicheki Karel Capek na kaka yake Josef. Ilijumuishwa katika mchezo wa kubuni wa kisayansi "Rossum's Universal Robots", ambayo ilionyeshwa mnamo 1921 na kufurahia mafanikio makubwa ya watazamaji. Leo unaweza kuona jinsi ganimstari ulioonyeshwa katika mchezo huu umeendelezwa kwa mapana katika mwanga wa sinema ya kisayansi ya kubuni. Kiini cha njama: mmiliki wa mmea anaendeleza na kurekebisha uzalishaji wa idadi kubwa ya androids ambayo inaweza kufanya kazi bila kupumzika. Lakini roboti hizi huishia kuwaasi waundaji wao.
Mifano ya kihistoria
Inafurahisha kwamba mwanzo wa robotiki ulionekana katika nyakati za zamani. Hii inathibitishwa na mabaki ya sanamu zinazosonga ambazo zilitengenezwa katika karne ya 1 KK. Homer aliandika katika Iliad kuhusu vijakazi waliotengenezwa kwa dhahabu, wenye uwezo wa kusema na kufikiri. Leo, akili ambayo roboti hupewa inaitwa akili ya bandia. Kwa kuongeza, mhandisi wa kale wa mitambo ya Kigiriki Archytas wa Tarentum anajulikana kwa kubuni na kujenga njiwa ya kuruka ya mitambo. Tukio hili lilianza karibu 400 BC
Kuna mifano mingi kama hii. Imefunuliwa vizuri katika kitabu cha Makarov I. M. na Topcheeva Yu. I. "Roboti: historia na mitazamo". Inaeleza kwa njia maarufu kuhusu asili ya roboti za kisasa, na pia inaeleza robotiki za siku zijazo na maendeleo yanayolingana ya ustaarabu wa binadamu.
Aina za roboti
Katika hatua ya sasa, aina muhimu zaidi za roboti za madhumuni ya jumla ni za rununu na za hila.
Mobile ni mashine ya kiotomatiki yenye chassis inayosonga na viendeshi vinavyodhibitiwa. Roboti hizi zinaweza kutembea, zenye magurudumu, kiwavi, kutambaa, kuelea, kuruka.
Udanganyifu ni wa stationary au simu ya kiotomatikimashine inayojumuisha manipulator yenye digrii kadhaa za uhuru na udhibiti wa programu ambayo hufanya kazi za magari na udhibiti katika uzalishaji. Roboti kama hizo zinapatikana kwa sakafu, lango au fomu iliyosimamishwa. Zinatumika sana katika utengenezaji wa zana na tasnia ya utengenezaji wa mashine.
Njia za harakati
Roboti zenye magurudumu na zinazofuatiliwa hutumiwa sana. Harakati ya roboti inayotembea ni kazi ngumu ya mienendo. Roboti kama hizo bado haziwezi kuwa na msogeo thabiti ulio ndani ya mtu.
Kuhusu roboti zinazoruka, tunaweza kusema kwamba ndege nyingi za kisasa ni wao tu, lakini zinadhibitiwa na marubani. Wakati huo huo, rubani wa ndege anaweza kudhibiti safari katika hatua zote. Roboti zinazoruka ni pamoja na drones (UAVs) na aina zao ndogo - makombora ya kusafiri. Vifaa vile ni nyepesi na hufanya misheni hatari, hadi kurusha kwa amri ya mwendeshaji. Aidha, kuna magari ya usanifu yenye uwezo wa kurusha huru.
Kuna roboti zinazoruka zinazotumia mbinu za harakati ambazo pengwini, samaki aina ya jellyfish na miale hutumia. Njia hii ya harakati inaweza kuonekana kwenye roboti za Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Zinatengenezwa na Festo. Lakini roboti za RoboBee hutumia mbinu za ndege za wadudu.
Kati ya roboti zinazotambaa, kuna matukio kadhaa yanayofanana katika harakati za minyoo, nyoka na koa. Katika kesi hii, roboti hutumia nguvu za msuguano kwenye uso mbaya au curvature ya uso. Harakati sawamuhimu kwa nafasi nyembamba. Roboti kama hizo zinahitajika kutafuta watu chini ya vifusi vya majengo yaliyoharibiwa. Roboti zinazofanana na nyoka zina uwezo wa kupita majini (kama vile ACM-R5 iliyotengenezwa Japani).
Roboti zinazosonga juu ya uso wima hutumia mbinu zifuatazo:
- kama mtu anayekwea ukuta wenye viunzi (Stanford robot Capuchin);
- kama geki iliyo na vikombe vya kufyonza utupu (Wallbot" na Stickybot).
Kati ya roboti zinazoelea, kuna maendeleo mengi yanayotokana na kanuni ya kuiga samaki. Ufanisi wa harakati hiyo ni 80% ya juu kuliko ufanisi wa harakati na propeller. Miundo hiyo ina kiwango cha chini cha kelele na uendeshaji wa juu. Hii ndiyo sababu ni ya kuvutia sana kwa watafiti wa nafasi ya chini ya maji. Roboti hizi ni pamoja na Chuo Kikuu cha Essex Robotic Fish na Tuna, iliyotengenezwa na Taasisi ya Field Robotics. Wao ni mfano wa tabia ya harakati ya tuna. Miongoni mwa robots zinazoiga harakati ya stingray, maendeleo ya Festo inajulikana: Aqua Ray. Na roboti inayotembea kama jellyfish ni Aqua Jelly kutoka kwa msanidi huyo huyo.
Kazi ya mduara
Vilabu vingi vya robotiki vinalenga shule za msingi na upili. Lakini watoto wa umri wa shule ya mapema hawajanyimwa tahadhari. Jukumu kuu hapa linachezwa na maendeleo ya ubunifu. Wanafunzi wa shule ya awali lazima wajifunze kufikiri kwa uhuru na kutafsiri mawazo yao katika ubunifu. Ndio maana madarasa ya roboti kwenye miduara kwa watoto chini ya umri wa miaka 6 yanalenga utumiaji hai wa cubes na rahisi.wajenzi.
Mtaala wa shule bila shaka unakuwa mgumu zaidi. Inatoa fursa ya kufahamiana na madarasa anuwai ya roboti, jaribu mwenyewe kwa mazoezi, chunguza kwenye sayansi. Taaluma mpya hufichua uwezo wa mtoto kupata ujuzi wa kitaalamu na maarifa katika taaluma iliyochaguliwa ya uhandisi.
Roboti
Maendeleo ya kisasa ya robotiki yako katika hatua ambayo inaonekana kwamba mafanikio makubwa katika robotiki yanakaribia kutokea. Ni sawa na simu za video na vifaa vya rununu. Hadi hivi majuzi, haya yote yalionekana kutoweza kufikiwa na matumizi ya wingi. Na leo ni jambo la kawaida ambalo limeacha kushangaza. Lakini kila onyesho la roboti hutuonyesha miradi mizuri ambayo huvutia moyo wa mtu kutokana na mawazo tu ya kuanzishwa kwake katika jamii.
Katika mfumo wa elimu, ni usakinishaji changamano wa roboti unaowezesha kutekeleza mpango kwa kutumia shughuli za mradi, miongoni mwazo ni maarufu:
- Jeshi la Kudhibiti Mechatronics.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Usimamizi
Kwa aina ya usimamizi wa mfumo kuna:
- biotechnical (amri, kunakili, nusu otomatiki);
- otomatiki (programu, inayobadilika, yenye akili);
- interactive (otomatiki, usimamizi, mwingiliano).
Kazi kuu za udhibiti wa roboti ni pamoja na:
- kupanga mienendo na nafasi;
- nguvu za kupanga na nyakati;
- utambulisho wa data inayobadilika na ya kinematic;
- uchambuzi wa usahihi wa nguvu.
Uundaji wa mbinu za udhibiti ni muhimu sana katika nyanja ya robotiki. Hii ni muhimu kwa ufundi wa cybernetics na nadharia ya udhibiti otomatiki.
